第7章钢轨超声波探伤教案分析.ppt

第七章 钢轨超声波探伤 轨道铺筑与探伤检测 （4）探头入射点移至距轨端10mm左右，超声波经过轨端端面反射至一孔，在荧光屏刻度4.3左右显示不完整螺孔波（下图 探头位置4），又称倒打螺孔波。该螺孔波与正常螺孔波不同是受一孔至轨端距离的影响。 （5）当探头入射点刚过轨缝进入另一根轨面时，在荧光屏刻度约3.9左右显示半个螺孔波(上图 探头位置5),它和倒打螺孔波一样都属于不完整螺孔波,都是受一孔至轨端的距离影响，不能满足一个完整螺孔波显示的探测距离，只能显示螺孔波一部分。当遇有高低接头、压塌或是擦伤（掉块）接头时，轨缝二端的不完整螺孔波很难显示，若使用螺孔反报警门，则一孔向二孔向上裂纹不会产生报警，容易导致漏检，因而需要加以重视。 二、螺孔裂纹探测范围 1. 第二、三螺孔探测 将螺孔划成四个象限，各象限都有可能产生螺孔裂纹。按其声束方向，前37°探头能发现II、IV象限的斜裂纹及I、IV象限的水平裂纹；后37°探头能发现I、III象限斜裂纹及II、III象限的水平裂纹。从图中可知，通过两个探头两个方向的探测，能基本解决第二、三螺孔各个方向裂纹的检出。 在钢轨端面、轨面状态和螺孔位置正常的情况下，由于钢轨端面对超声波的反射作用，前后37°探头探测范围与在第二、三螺孔上有所不同。前37°探头能探本侧第一螺孔除I象限以外裂纹、轨端上的裂纹和迎端轨第一螺孔II象限裂纹,而后37°探头探测范围刚好弥补前37°探头的不足。 2. 第一螺孔和轨端探测 三、37度螺孔裂纹探测波形显示 螺孔向下斜裂纹： 前37°探头遇到IV象限向下斜裂纹，因为裂纹在螺孔中心下方，反射面比螺孔声程更远，所以在5.0以后先显示螺孔向下裂纹波，裂纹波消失后，在5.0以前显示螺孔波，伤波位移长短与裂纹长度有一定的对应关系，一般为裂纹越长，显示裂纹波的起点刻度值越大、回波位移越长。 1. 裂纹波显示规律 螺孔向上斜裂纹： 前37°探头探测遇到II象限向上斜裂纹时，因为裂纹处于螺孔的后方，显示特点为先螺孔波，后显示裂纹波，在螺孔波还没有消失时，在螺孔波之后就出现裂纹波。当向上斜裂纹端点低于螺孔顶面时，则伤波显示在螺孔波范围内；当向上斜裂纹较长，且裂纹端点超过螺孔顶面时，则裂纹的回波失落点超过螺孔波显示范围，裂纹回波位移长，回波失落点刻度值越小。 螺孔水平裂纹： 前37°探头遇到I、IV象限间的螺孔水平裂纹时，由于螺孔周边和裂纹面之间构成角反射作用，能显示螺孔水平裂纹波。探头声束先射及水平裂纹角反射点，后射及螺孔反射面，因此，先显示裂纹回波后显示螺孔回波。因水平裂纹角反射点与螺波反射面高差小，则两个回波间隔很小，并有裂纹波未消失螺孔波就出现的同时显示过程。 第一螺孔朝轨端向下（或水平）裂纹： 根据超声波反射原理，前37°探头发射的超声波，经轨端面按入射角等于反射角的方向向轨腰下方传播。前37°探头显示轨端颚部波同时，若声波射及螺孔向下（或水平）裂纹，在荧光屏5.0左右会显示裂纹波，这时探头入射点距轨端10~35mm范围，如果斜裂纹越长，探头距轨端也越远，裂纹波显示的刻度也越大。由于该部位各种回波很多，很难以听报警来确定裂纹，只有看清颚部波的同时，注意螺孔波波位后方回波的显示，这样才能发现裂纹。 一孔朝二孔向上裂纹： 前37°探头入射点进入另一根钢轨顶面时，显示不完整螺孔波。探头继续向前移动10mm左右，显示向上裂纹波，探头入射点离轨端约15mm。由于轨端顶面不平，多数情况下第一螺孔波不能正常显示，因此，一但发现荧光屏显示螺孔波的刻度上有回波，则要以观察探头位置方法来鉴别，认真区分是螺孔回波还是向上裂纹回波，防止误将向上裂纹波当成螺孔波来处理。 37度探头除了能检测发现大部分的螺孔裂纹以外，还能检测部分轨端裂纹，轨腰裂纹和轨底横向裂纹。 虽然37度探头的声波覆盖面为轨头至轨底（轨腰宽度范围）的区域，但由于缺陷形状、取向的影响（裂纹倾角过大或过小），一些缺陷是不能检测发现的，如螺孔小角度裂纹，轨头轨腰的横向及水平裂纹，取向不良的轨底横向裂纹等。 37度探伤灵敏度越高，伤损发现能力也就越高，但杂波也就越多，误判率就高。因此现场探伤灵敏度的选择必须双向兼顾。 2. 37°探伤的几点说明 第三节 0°探头的探伤 0°探头放置钢轨顶面中心，发射声束从轨面至轨底，能探测的区域为轨腰投影范围内。它具有穿透和反射两种探伤功能：穿透式探伤时，由一个晶片发射的纵波从轨头经轨腰到轨底，被轨底面反射后，由另一个晶片接收，为使轨底波不报警，仪器均用反报警小方门罩住轨底波，如果钢轨内有纵向裂纹和斜裂纹，超声波在传播过程中改变方向，使探头接收不到轨底反射波而产生失底波报警现象； 反射式探伤时，当遇有水平裂纹，超声波在裂纹面上反射并被探头接收，荧光屏上显示回波并产生报警。根据水平裂纹距轨面的深度，在基